從材料和生產工藝的研發，看通用中國的開放式創新

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應該很多角色一起把餅做大，而不是什麼東西都自己做。

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車企在全球設置研究院已經成為一種普遍現象，通過利用當地的市場、人才、資源儲備，挖掘未來5~15年的前瞻技術，完成從單點輻射到全球市場的技術普及。車企研究院往往是距離新技術最近的地方。

通用汽車在全球有4座研究院，分別位於美國密西根、加州、以色列赫茲利亞以及中國上海。上海研究院成立於2009年，主要從事先進材料、電池材料及製造、智能網聯汽車技術、先進位造工藝，以及先進驅動系統研究。車雲菌近期到通用中國上海研究院進行了一次參觀，了接了通用的材料和製造工藝。

眾所周知，為了達到油耗標準，車企都在進行輕量化方面的探索，主要實現方法就是輕量化材料的應用。活動現場通用展示了一個輕量化展台來介紹相關成果，目前已經應用的材料有三種：

1.鎂合金，2012年凱迪拉克賽威（行李艙內板）使用了鎂合金部件，比鋁合金內板輕1.2公斤；

2.QP980第三代高強度鋼，在2015年雪佛蘭樂風RV（頂蓋內測前縱梁）上第一次應用，單個零件減重了20%；

3.鑄造鋁合金，2016款凱迪拉克旗艦車型CT6上應用了這款材料。

現場工程師介紹，從材料到最終產品應用，中間要經過不斷試錯和驗證的過程。以鑄造鋁合金為例，在研發獲得鋁合金樣件後，工程師首先要鑲嵌磨拋製作金相試樣；隨後要進行組織分析，用工業顯微鏡（光學信號）放大觀察組織表面，觀察鑄造工藝可能會產生的氣孔缺陷和組織結構；強度分析，通過拉伸測試分析材料的強度和韌性；利用掃描電子顯微鏡（電子信號），對材料做物理切割和化學分析。所有測試的結果都會反饋到鑄造實驗室，最終調控生產出又強又韌的材料。

拉伸試驗

獲得不同材料只是第一步，合適的生產工藝才能把材料加工成白車身，最後進一步變成產品。生產工藝創新上，通用研究院現有兩種技術已經實現應用，分別為「鍍鋅鋼板零間隙激光焊接技術」、「鋁合金遠程激光焊接」技術。

鍍鋅板-創新激光焊接方法

傳統鍍鋅鋼板焊接如果不進行預處理而直接激光焊接，不僅表面形態較差，而且會存在很多缺陷。據介紹，通用研發的鍍鋅鋼板零間隙激光焊接技術通過發明特殊裝置，來實現對激光路徑和激光能量的特殊控制，可以在不需要對鋅層預處理的前提下，將兩塊鍍鋅鋼板一次性焊接在一起。

鋁合金在汽車上的應用越來越多，如果使用傳統激光焊接容易生成氣孔和開裂，導致力學性能下降，因而目前主要是採用自成鉚接等機械連接。但是這些連接方法效率低，成本高，需要用到幾十種不同的釘子不同的槍。相關工程師介紹，鋁合金遠程激光焊接可以減少工藝的複雜程度，可讓焊接速度提升3-5倍，操作空間需求降低50%-70%。

車雲觀察

為了應對越來越嚴苛的排放標準，輕量化是其中一個有效的技術方案。但對於消費者來說，他們同時也會考慮是否安全，價格是否可接受，能否做出喜歡的造型，是不是耐用……反饋到材料上，都對強度、成本、耐腐蝕性提出了更高的要求。 因此研發是一項關於「平衡」的工作。

這項「平衡工作」的目的是確保新材料最大程度發揮性能，並且成功應用到產品之上。因為涉及市場和消費端需求評估，材料研發和整車生產製備，因此從研發到產品化不是單憑一己之力就能完成。

在技術介紹之外，通用介紹了現階段如何把創新思想迅速轉變成產品，也就是「開放式創新」思路。傳統創新是封閉式創新，很多創新在沒有變成產品。開放式創新不僅是來自內部，而是可以來自供應商、創業公司或是高校。當創新者原本資源不夠，也可以從外部輸入資源來把想法落地。

通用汽車中國科學研究院院長杜江凌博士在現場指出，應該很多角色一起把餅做大，而不是什麼東西都自己做。例如QP980第三代高強度鋼便是由通用中國研究院、合資企業合作夥伴、寶鋼和同濟大學一起推動在量產車上應用。

在這次多方合作中，車企更接近市場和消費者，因此清楚產品理念，可以提供更好的方向。研究院和高校合作，負責一些前瞻探索。材料企業熟悉如何在輕量化的同時保證材料的強度和耐久性。主機廠擅長設計製造工藝，了解產品化中如何評估，並且需要結合材料進行應用技術的開發。各方在新材料研發的早期就開始合作，才能把發明變成產品。

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